Testes neutralizantes em tempos de COVID-19 e as variantes do SARS-CoV2
WhatsApp01 de dezembro de 2021
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O nosso sistema imune é capaz de aprender a reconhecer novos organismos invasores e causadores de doenças (patógenos), como, por exemplo, o SARS-CoV-2, vírus causador da COVID-19. Dessa forma, nesta adaptação do nosso corpo, é o próprio “sistema imune adaptativo” que entra em ação, sintetizando anticorpos específicos a fragmentos de proteínas (antígenos) do patógeno. Essa defesa pode impedir tanto a replicação viral quanto a reinfecção contra COVID-19 (Callaway, 2020; Hall et al. , 2021). Nesse sentido, para uma maior compreensão do quadro clínico de cada pessoa, é fundamental compreender como a avaliação dessa memória imunológica pode ser realizada.
1. COMO OCORRE O DESENVOLVIMENTO DA MEMÓRIA IMUNOLÓGICA
Primeiramente, é necessário compreender como ocorre o desenvolvimento da memória imunológica. Nesse sentido, no processo de defesa, as células invadidas pelo vírus podem apresentar antígenos na sua parte externa, ou seja, na região extracelular, para as células Th (do inglês, T helper) também chamadas T CD4+.
As células Th, por sua vez, sensibilizam as células capazes de produzir anticorpos - as células B - e também ativam outras células – as T citotóxicas ou T CD8 + - que são responsáveis por destruir quaisquer células já infectadas e impedir a replicação viral. (Callaway, 2020).
2. COMO AS VACINAS AGEM PARA GERAR MEMÓRIA IMUNOLÓGICA
Visando gerar memória imunológica, a grande maioria de vacinas humanas licenciadas funcionam com base em respostas de anticorpos protetores, com os anticorpos neutralizantes sendo o mecanismo mais comum. (Piot et al., 2019; Plotkin, 2010). Anticorpos neutralizantes são os capazes de se ligar a antígenos de proteínas extracelulares de patógenos, impedindo a entrada destes na célula do hospedeiro e barrando o início da replicação viral.
Assim sendo, os antígenos-alvo de neutralização do SARS-CoV-2 estão quase em absoluto na proteína Spike, proteína S, pela sua capacidade de permitir a ligação e entrada (internalização) do patógeno nas células humanas hospedeiras (Walls et al. 2020). Na proteína S, o RBD (do inglês, Receptor-Binding Domain) é o antígeno responsável pelo início da interação molecular do SARS-CoV-2 com a proteína de membrana celular ACE2 (enzima conversora da angiotensina-2) da célula hospedeira (Yi et al., 2020).
3. OS TIPOS DE TESTES PARA DETECÇÃO DE ANTICORPOS
Nesse cenário, podemos agrupar os testes sorológicos de anticorpos para SARS-CoV-2 entre os que utilizam e os que não utilizam vírus para detecção.
Testes com utilização do vírus para detecção
Esses primeiros exames avaliavam diluições de soro junto de concentração constante de SARS-CoV-2 para mensurar o potencial de neutralização dos anticorpos, e são chamados testes celulares de neutralização viral (VNT). Os VNTs são considerados “padrão ouro” (de maior precisão e menor viés) para avaliação de anticorpos neutralizantes. No entanto, como existe a manipulação de vírus, devem ser realizados em laboratórios de nível de biossegurança 3 (NB3).
Durante a pandemia, outros testes foram desenvolvidos em metodologia similar, mas usando os chamados “pseudovírus” (chamados pVNT) - vírus menos infecciosos alterados geneticamente para conter apenas as proteínas de internalização do SARS-CoV-2. Portanto, possuem menor custo para pesquisas por exigir laboratórios de nível 2 de biossegurança, inferior aos que manuseiam com SARS-CoV-2. Mesmo assim, este segundo modelo, pVNT, ainda é custoso e tem alta rigorosidade para validação de análise. Ambos os tipos de laboratórios de biossegurança (NB3 e NB2) não fazem parte de laboratórios clínicos convencionais, e sua utilização fica restrita ao âmbito da pesquisa.
Dessa forma, criou-se um modelo substituto dos testes VNT e pVNT, que utiliza-se geralmente do sítio RBD e, em alguns casos, a porção S2 da proteína S para a detecção de anticorpos neutralizantes por metodologia ELISA. Este método alternativo é vantajoso pelo menor custo em materiais de biossegurança, não ocorrendo a manipulação de vírus íntegros e com potencial infeccioso, além de ter alta sensibilidade com menor rigorosidade metodológica (Tan et al. 2020).
Anticorpos contra RBD e contra proteína S
Os testes neutralizantes (ou seja, que quantificam anticorpos neutralizantes) anti-SARS-CoV-2 baseados em anticorpos acoplados à quantificação enzimática - como é o caso do ELISA, utilizado no ImunoScov19 – são conhecidos como imunoensaios enzimáticos e poucos se valem da proteína S total, sendo geralmente voltados a porções da mesma, majoritariamente o sítio RBD-SARS-CoV-2.
Em novembro de 2020, a pesquisa de Rydyznski et al. demonstrou o alto potencial de neutralização do SARS-CoV-2 a partir da presença de anticorpos anti-proteína S. Esse estudo utilizou a técnica de ELISA para o exame COVID-19, a mesma usada pela Imunobiotech no ImunoScov19.
Foram realizados ELISAs utilizando as proteínas recombinantes: RBD-SARS-Cov-2, proteína S total ou Nucleoproteína. Nas 29 amostras avaliadas de pacientes com sintomas COVID-19 em fase aguda, 24 tiveram anti RBD detectável (enquanto 17% dos pacientes sem resposta), bem como todos os 15 convalescentes (pessoas que já tiveram COVID-19 e se recuperaram). No entanto, cerca de 28% destes casos de COVID-19 e convalescentes tiveram títulos de anticorpos relativamente baixos contra RBD. Já a resposta de anticorpos contra a proteína S completa é mais robusta, revelando 26 dos 29 pacientes com anticorpos em alta titulação (apenas 10% dos pacientes sem resposta).
Portanto, o teste para COVID-19 de anticorpos neutralizantes tende a apresentar maior acurácia caso detecte anticorpos contra a proteína S total, como é o caso do ImunoScov19.
4. ANTICORPOS NEUTRALIZANTES E AS NOVAS VARIANTES
Durante o surgimento de novas variantes, entrou em pauta a discussão sobre a proteção adquirida após a vacinação ou após sintomas de COVID-19, e sendo assim, a capacidade do organismo humano produzir anticorpos neutralizantes às novas cepas de SARS-CoV-2.
Pesquisadores compararam a titulação de anticorpos neutralizantes de soro de convalescentes e de pessoas vacinadas com uma dentre 7 vacinas mundialmente fornecidas. A correlação foi estabelecida entre 50 e 95% em resposta robusta de anticorpos neutralizantes, mostrando que pelo menos metade das pessoas já vacinadas com uma destas vacinas apresentaria a mesma defesa de quem já se curou de COVID-19 e, portanto, apresenta em geral forte imunidade humoral (Khoury et al., 2021).
As novas variantes e a detecção de anticorpos contra a proteína S
O artigo de Diamond et al. (2021) constatou a baixa ou até nula resposta in vitro de anticorpos monoclonais específicos ao domínio RBD-SARS-CoV-2 ou à proteína N frente às cepas de Washington e de África do Sul, identificadas em fevereiro de 2021. Embora este artigo também revelou a redução considerável da titulação de anticorpos neutralizantes de convalescentes frente a cepas com mutações na região RBD-SARS-CoV-2 (Diamond et al., 2021), o fato de ainda haver neutralização parcial in vitro, diante destas mutações, destaca mais uma vez a necessidade clínica de quantificar anticorpos neutralizantes contra a proteína S total, e não apenas à RBD, exatamente o caso do exame COVID-19 ImunoScov19.
Você pode consultar maiores informações sobre o exame em:
https://imunobiotech.com.br/imunoscov19-teste-de-avaliacao-da-imunidade-a-covid-19
5. O TESTE ImunoScov19
Na intenção de detectar a presença de anticorpos neutralizantes e correlacionar à maior proteção relativa contra o SARS-CoV-2, muitos testes neutralizantes surgiram no mercado, e dentre eles temos grandes empresas aplicando a técnica de ELISA, utilizada no ImunoScov19.
Comparando sensibilidades e especificidades, Patel et al. (2021) testaram 5 exames COVID-19 sorológicos de detecção de anticorpos neutralizantes por imunoensaio, frente ao plasma coletado de pessoas antes da pandemia e de plasma convalescente (após COVID-19 - PCR positivos). Das 498 amostras de pessoas pré-pandemia testadas por todos os 5 imunoensaios, 2 pessoas foram dadas como “falso-positivo”, ou seja, detectadas como positivas para titulação de anticorpos pós-COVID-19 mesmo antes do surgimento do vírus.
Este resultado fortalece a pesquisa desenvolvida pela Imunobiotech, que encontra a probabilidade entre 2,05% e 0,01% da população se encontrar no limiar de correlação entre o sangue de pessoas com alta Imunidade Cruzada tipo II e sangue de convalescentes (ou seja, podendo de fato ser o grupo Imunidade Cruzada tipo II, e nunca ter tido contato com COVID-19).
Estes dados constam nos laudos do ImunoScov19, até o momento o único teste para COVID-19 que é capaz de estabelecer esta correlação clínica de maneira quantitativa e abrangente, frente os demais testes neutralizantes no mercado, que apenas classificam como “positivo ou negativo”.
Saiba mais sobre Imunidade Cruzada em:
https://www.instagram.com/p/CKezuNZBvB2/
Dessa maneira, a análise de anticorpos frente à estrutura completa da proteína S tende a fornecer resultados de maior sensibilidade e precisão. Além disso, a capacidade de correlacionar estes resultados com o quadro clínico populacional torna, em somatório, o ImunoScov19 um exímio exame para COVID-19, seja pela maior profundidade analítica, seja pela cobertura da complexidade biológica da resposta imune em cada pessoa.
Para acessar o exame, ou saber mais sobre como funciona, acesse:
https://www.loja.imunobiotech.com.br/produtos/imunoscov19/
Redator: Giovanni Pereira de Andrade
Revisão de Comunicação: Rafael Elias Castro da Silva
REFERÊNCIAS:
Callaway, E. (2020). The race for coronavirus vaccines: a graphical guide. Nature, 580(7805). https://doi.org/10.1038/d41586-020-01221-y
Diamond, M., Chen, R., Xie, X., Case, J., Zhang, X., VanBlargan, L., Liu, Y., Liu, J., Errico, J., Winkler, E., Suryadevara, N., Tahan, S., Turner, J., Kim, W., Schmitz, A., Thapa, M., Wang, D., Boon, A., Pinto, D., … Gilchuk, P. (2021). SARS-CoV-2 variants show resistance to neutralization by many monoclonal and serum-derived polyclonal antibodies. Research Square, 1–17. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-228079/v1
Hall, V. J., Foulkes, S., Charlett, A., Atti, A., Monk, E. J., Simmons, R., Wellington, E., Cole, M. J., Saei, A., Oguti, B., Munro, K., Wallace, S., Kirwan, P. D., Shrotri, M., Vusirikala, A., Rokadiya, S., Kall, M., Zambon, M., Ramsay, M., … Heeney, J. (2021). SARS-CoV-2 infection rates of antibody-positive compared with antibody-negative health-care workers in England: a large, multicentre, prospective cohort study (SIREN). The Lancet. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(21)00675-9
Khoury, D. S., Cromer, D., Reynaldi, A., Schlub, T. E., Wheatley, A. K., Juno, J. A., Subbarao, K., Kent, S. J., Triccas, J. A., & Davenport, M. P. (2021). Neutralizing antibody levels are highly predictive of immune protection from symptomatic SARS-CoV-2 infection. Nature Medicine, 27(7), 1205–1211. https://doi.org/10.1038/s41591-021-01377-8
Patel, E. U., Bloch, E. M., Clarke, W., Hsieh, Y. H., Boon, D., Eby, Y. J., Fernandez, R. E., Baker, O. R., Keruly, M., Kirby, C. S., Klock, E., Littlefield, K., Miller, J., Schmidt, H. A., Sullivan, P., Piwowar-Manning, E., Shrestha, R., Redd, A. D., Rothman, R. E., … Laeyendecker, O. (2020). Comparative performance of five commercially available serologic assays to detect antibodies to SARS-CoV-2 and identify individuals with high neutralizing titers. In Journal of Clinical Microbiology. medRxiv. https://doi.org/10.1101/2020.08.31.20184788
Piot, P., Larson, H. J., O’Brien, K. L., N’kengasong, J., Ng, E., Sow, S., & Kampmann, B. (2019). Immunization: vital progress, unfinished agenda. Nature, 575(7781), 119–129. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1656-7
Plotkin, S. A. (2010). Correlates of protection induced by vaccination. Clinical and Vaccine Immunology, 17(7), 1055–1065. https://doi.org/10.1128/CVI.00131-10
Rydyznski Moderbacher, C., Ramirez, S. I., Dan, J. M., Grifoni, A., Hastie, K. M., Weiskopf, D., Belanger, S., Abbott, R. K., Kim, C., Choi, J., Kato, Y., Crotty, E. G., Kim, C., Rawlings, S. A., Mateus, J., Tse, L. P. V., Frazier, A., Baric, R., Peters, B., … Crotty, S. (2020). Antigen-Specific Adaptive Immunity to SARS-CoV-2 in Acute COVID-19 and Associations with Age and Disease Severity. Cell, 183(4), 996-1012.e19. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.038
Tan, C. W., Chia, W. N., Qin, X., Liu, P., Chen, M. I. C., Tiu, C., Hu, Z., Chen, V. C. W., Young, B. E., Sia, W. R., Tan, Y. J., Foo, R., Yi, Y., Lye, D. C., Anderson, D. E., & Wang, L. F. (2020). A SARS-CoV-2 surrogate virus neutralization test based on antibody-mediated blockage of ACE2–spike protein–protein interaction. Nature Biotechnology, 38(9), 1073–1078. https://doi.org/10.1038/s41587-020-0631-z
Walls, A. C., Park, Y. J., Tortorici, M. A., Wall, A., McGuire, A. T., & Veesler, D. (2020). Structure, Function, and Antigenicity of the SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein. Cell, 181(2), 281-292.e6. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.058